Регулятор давления отопления|Устройство регулятора давления
Здравствуйте, друзья! Эта статья написана мной в соавторстве с Александром Фокиным, начальником отдела маркетинга ОАО «Теплоконтроль», г.Сафоново, Смоленская область. Александр отлично знаком с устройством и работой регуляторов давления в системе отопления.
В одной из самых распространенных схем для тепловых пунктов здании – зависимой, с элеваторным смешением, регуляторы давления прямого действия РД «после себя» служат для создания необходимого напора перед элеватором. Рассмотрим немного, что представляет собой регулятор давления прямого действия. Прежде всего, нужно сказать, что регуляторы давления прямого действия не требуют дополнительных источников энергии, и в этом их несомненное достоинство и преимущество.
Принцип работы регулятора давления состоит в уравновешивании давления пружины настройки и давления теплоносителя, предаваемого через мембрану (мягкую диафрагму). Мембрана воспринимает импульсы давления с обеих сторон и сопоставляет их разницу с заданной, устанавливаемой посредством соответствующего сжатия пружины гайкой настройки.
Каждому числу оборотов соответствует автоматически поддерживаемый перепад давлений. Отличительная особенность мембраны в регуляторе давления после себя – это то, что по обе стороны мембраны воздействуют не два импульса давления теплоносителя, как у регулятора перепада давлений (расхода), а один, а со второй стороны мембраны присутствует атмосферное давление.
Импульс давления РД «после себя» отбирается на выходе из клапана по направлению движения теплоносителя, поддерживая заданное давление постоянным в точке отбора этого импульса.
При увеличении давления на входе в РД, он прикрывается, защищая систему от избыточного давления. Установку РД на требуемое давление осуществляют гайкой настройки.
Рассмотрим конкретный случай. На входе в ИТП давление 8 кгс/см2, температурный график 150/70 °С, и мы предварительно сделали расчет элеватора и просчитали минимально необходимый располагаемый напор перед элеватором, эта цифра получилась у нас равной 2 кгс/см2. Располагаемый напор — это разница давлений между подачей и обраткой перед элеватором.
Для температурного графика 150/70 °C минимально необходимый располагаемый напор, как правило, в результате расчета получается 1,8-2,4 кгс/см2, а для температурного графика 130/70 °С минимально необходимый располагаемый напор обычно составляет 1,4-1,7 кгс/см2. У нас напомню, получилась цифра 2 кгс/см2, и график — 150/70 °С. Давление в обратке — 4 кгс/см2.
Следовательно, чтобы добиться необходимого просчитанного нами располагаемого напора, давление перед элеватором должно быть 6 кгс/см2. А на вводе в тепловой пункт, давление у нас, напомню, 8 кгс/см2. Значит, РД у нас должен сработать так, чтобы сбросить давление с 8 до 6 кгс/см2, и держать его постоянным «после себя» равным 6 кгс/см2.
Подходим к основной теме статьи – как выбрать регулятор давления для данного конкретного случая. Сразу поясню, регулятор давления выбирают по пропускной способности. Пропускная способность обозначается как Kv, реже встречается обозначение KN. Пропускная способность Kv считается по формуле: Kv = G/√∆P. Пропускную способность можно понимать как способность РД пропускать необходимое количество теплоносителя при наличии нужного постоянного перепада давлений.
В технической литературе встречается также понятие Kvs – это пропускная способность клапана в максимально открытом положении. На практике зачастую наблюдал и наблюдаю, РД подбирают и затем приобретают по диаметру трубопровода. Это не совсем верно.
Производим далее наш расчет. Цифру расхода G, м3/час получить несложно. Она рассчитывается из формулы G = Q/((t1-t2)*0,001). Необходимая цифра Q у нас есть обязательно, в договоре теплоснабжения. Примем Q = 0,98 Гкал/час. Температурный график 150/70 С, следовательно t = 150, t2 = 70 °С. В результате расчета у нас получится цифра 12,25 м3/час. Теперь необходимо определить перепад давлений ∆P. Что в общем случае обозначает эта цифра? Это разница между давлением на входе в тепловой пункт (в нашем случае 8 кгс/см2) и необходимым давлением после регулятора (в нашем случае 6 кгс/см2).
Производим расчет.
Kv = 12,25/√(8-6) = 8,67 м3/час.
В технико — методических пособиях рекомендуют эту цифру умножать еще на 1,2. После умножения на 1,2 получаем 10,404 м3/час.
Итак, пропускная способность клапана у нас есть. Что необходимо делать дальше? Дальше нужно определиться РД какой фирмы вы будете приобретать, и посмотреть технические данные. Скажем, вы решили приобрести РД-НО от компании ОАО Теплоконтроль. Заходим на сайт компании http://www.tcontrol.ru/ , находим необходимый регулятор РД-НО, смотрим его технические характеристики.
Видим, что для диаметра dу 32 мм пропускная способность 10 м3/час, а для диаметра dу 40мм пропускная способность 16 м3/час. В нашем случае Kv = 10,404, и следовательно, так как рекомендуется выбирать ближайший больший диаметр, то выбираем — dу 40 мм. На этом расчет и выбор регулятора давления считаем законченным.
Далее я попросил Александра Фокина рассказать о технических характеристиках регуляторов давления РД НО ОАО «Теплоконтроль» в системе отопления.
Касаемо, РД-НО нашего производства. Действительно раньше была проблема с мембранами: качество российской резины оставляло желать лучшего. Но уже года 2 с половиной мы делаем мембраны из материала компании EFBE (Франция) — мирового лидера в области производства резинотканных мембранных полотен. Как только заменили материал мембран, так сразу фактически прекратились жалобы на их разрыв.
При этом хотелось бы отметить один из нюансов конструкции мембранного узла у РД-НО. В отличие от представленных на рынке российских и импортных аналогов мембрана у РД-НО не формованная, а плоская, что позволяет при ее разрыве заменить на любой сходный по эластичности кусок резины (от автомобильной камеры, транспортерной ленты и т.д.).
У регуляторов давления других производителей, как правило, необходимо заказывать именно «родную» мембрану. Хотя честно стоит сказать, что разрыв мембраны особенно при работе на воде температурой до 130˚С — это болезнь, как правило, отечественных регуляторов. Зарубежные производители изначально используют высоконадежные материалы при изготовлении мембраны.
Сальники.
Изначально в конструкции РД-НО было сальниковое уплотнение, представлявшее собой подпружиненные фторопластовые манжеты (3-4 штуки). Несмотря на всю простоту и надежность конструкции, периодически их приходилось поджимать гайкой сальника, чтобы предотвратить утечку среды.
Вообще, исходя из опыта, любое сальниковое уплотнение имеет склонность к потере герметичности: фторкаучук (EPDM), фторопласт, политетрафторэтилен (PTFE), терморасширенный графит — ил-за попаданий механических частиц в область сальника, из «корявой сборки», недостаточной чистоты обработки штока, термического расширения деталей и т.д. Течет все: и Данфосс (чтобы они не говорили), и Самсон с LDM (хотя здесь это исключение), про отечественную регулирующую арматуру я вообще молчу. Вопрос только в том, когда потечет: в течение первых месяцев эксплуатации или в дальнейшем.
Поэтому мы приняли стратегическое решение отказаться от традиционного сальникового уплотнения и заменить его сильфоном. Т.е. использовать так называемое «сильфонное уплотнение», дающее абсолютную герметичность сальникового узла. Т.е. герметичность сальникового узла теперь не зависит ни от перепадов температур, ни от попадания механических частиц в область штока и т.д. — она зависит исключительно от ресурса и циклопрочности применяемых сильфонов. Дополнительно, на случай выхода из строя сильфона, предусмотрено дублирующее уплотняющее кольцо из фторопласта.
Впервые мы применили это решение на регуляторах давления РДПД, а с конца 2013 года начали выпускать и модернизированный РД-НО. При этом нам удалось вместить сильфоны в существующие корпуса. Обычно самым большим (да и по сути единственным минусом) сильфонных клапанов является увеличенные габаритные размеры.
Хотя, мы считаем, что примененные сильфоны не полностью подходят для решения этих задач: думаем, что их ресурса не хватит на все положенные 10 лет работы регулятора (которые обозначены в ГОСТе). Поэтому сейчас мы пробуем заменить используемые трубчатые сильфоны на новые мембранные (их ещё мало кто использует), которые имеют в несколько раз больший ресурс, меньшие габариты при большей «эластичности» и т.д. Но пока за год выпуска сильфонных РД-НО и за 4 года выпуска РДПД ни одной жалобы на разрыв сильфона и утечку среды не было.
Ещё хотел бы отметить, разгруженную клеточную конструкцию клапана РД-НО. Благодаря этой конструкции, он имеет почти идеальную линейную характеристику. А так же невозможность перекоса клапана в результате попадания всякого хлама, плавающего в трубах.
teplosniks.ru
Регулятор давления теплоносителя в системе отопления
В системах отопления частных домов (коттеджей), использующих газовые или электрические котлы, время от времени падает давление теплоносителя, вследствие чего отопление приходится выключать для поиска и устранения причины сбоя. Это может быть микропротечка теплоносителя через соединения трубопроводов и краны, автоматический сброс котлом воздуха, накопившегося в системе, остывание системы зимой в результате отключения электричества и прочее.
Предлагаемое устройство позволяет следить за давлением теплоносителя и восстанавливать его при падении. Особенно явно проявляются колебания давления теплоносителя, если газовый котёл оснащён управляющим им датчиком температуры воздуха в доме. Как только температура воздуха достигает заданного значения, такой котёл получает команду погасить горелку, теплоноситель остывает (особенно в сильные зимние морозы), его давление падает иногда до критического уровня. После этого газовый котёл не может автоматически включиться и выводит сообщение об отказе.
Когда в доме постоянно находятся люди, проблема решается просто: в систему отопления всегда можно добавить воды из системы водоснабжения. Но если загородный дом посещают только по выходным и обнаруживают, что он остыл, а система отопления автоматически не запустилась, то приходится тратить несколько часов на устранение неполадки, запуск котла и согревание дома.
Колебания давления становятся неизбежными и бывают критичными в тех случаях, когда, например, температура в помещении в выходные дни поддерживается на уровне +23 °C, а в течение недели не выше +10 °C. Это плохо для строительных и отделочных материалов, а в сильные холода может произойти размораживание системы водоснабжения.
Устройство вовремя реагирует на возможные протечки. Если произошла серьёзная разгерметизация системы и давление не удалось восстановить за две минуты, регулятор перекрывает подачу воды в систему, чтобы не затопить дом, и включает сигнал аварии. Если протечка незначительна, но больше обычных микропотерь, и устройству в течение недели удалось дважды восстановить давление, которое тем не менее снова упало ниже нормы, на третий раз подача воды будет перекрыта. До устранения неполадки станет мигать сигнал аварии. Из этого состояния регулятор можно вывести, лишь отключив его не менее чем на5 сот электросети и снова включив.
В случае падения давления есть возможность выключить котёл и повторно включить его лишь после того, как давление будет восстановлено. Это бывает необходимо, чтобы установить в исходное состояние контроллер котла.
При правильном исполнении и регулировке системы отопления давление теплоносителя в ней приходится восстанавливать не более одного-трёх раз за отопительный сезон.
Схема регулятора изображена на рис. 1. Он построен на микроконтроллере PIC12F629-I/P (DD1). Загруженная в микроконтроллер программа непрерывно контролирует давление теплоносителя. Датчик давления (рис. 2) сделан из обычного стрелочного манометра, к стрелке которого приклеен эпоксидным клеем полукруглый «флажок» из фольги, перекрывающий поток инфракрасных лучей между излучающим диодом VD1 и фототранзистором VT2, если давление понижено. В этом случае фототранзистор закрыт, а напряжение на его коллекторе и на входе GP3 микроконтроллера имеет высокий логический уровень.
Рис. 1
Когда давление достигает нормы или превышает её, «флажок» выходит из зазора между излучающим диодом и фототранзистором, который под действием ИК-излучения открывается. Уровень напряжения на коллекторе фототранзистора и на входе GP3 микроконтроллера становится низким.
Рис. 2
Анализируя уровень напряжения на входе GP3, программа микроконтроллера принимает решение, нужно ли открыть или закрыть кран, подающий в систему отопления теплоноситель (воду из водопровода). Электродвигатель M1, в зависимости от полярности приложенного к нему напряжения, поворачивает кран в сторону открывания или закрывания.
Применённый кран CWX-15N CR-01 (рис. 3) — латунный шаровой с электроприводом и конечными выключателями в крайних положениях. Для его открывания напряжение на электродвигатель программа подаёт в течение 3 с. Для гарантированного закрывания крана напряжение соответствующей полярности подаётся дольше — 7 с.
Рис. 3
Узел управления электродвигателем М1 построен на транзисторах VT1, VT3- VT5, VT7 и VT8. Когда на выходах GP4 и GP5 микроконтроллера установлены низкие логические уровни напряжения, все перечисленные транзисторы закрыты, поэтому двигатель M1 обесточен.
Одновременное появление на выходах GP4 и GP5 высоких логических уровней напряжения программой не предусмотрено. Однако если это всё-таки произойдёт в результате сбоя, транзисторы VT1 и VT3 останутся закрытыми, предохраняя этим от одновременного открывания транзисторы VT4, VT5, VT7 и VT8, которые иначе могли бы быть повреждены текущим через них «сквозным» током.
Разные уровни напряжения на выходах GP4 и GP5 открывают только один из транзисторов, VT1 или VT3. При этом открываются соответственно пары транзисторов VT5 и VT8 либо VT4 и VT7, подключая электродвигатель M1 к источнику питающего напряжения в одной или другой полярности. Кран открывается или закрывается в соответствии с командой микроконтроллера.
Если при открытом кране в течение двух минут давление не придёт в норму, он будет закрыт, чтобы не затопить помещение, и будет включён светодиод HL1 «Авария». Попыток восстановить давление больше не будет до устранения поломки и установки микроконтроллера DD1 в исходное состояние путём отключения питания устройства на 5 с.
При незначительной протечке давление удастся восстановить, но если оно вновь падает, поскольку протечка не устранена, устройство попытается восстановить давление ещё раз. Однако на третий раз он не откроет кран, а светодиод HL1 станет мигать. Попыток восстановить давление больше не будет до устранения поломки и приведения микроконтроллера в исходное состояние.
Если регулятор хотя бы однажды восстанавливал давление, будет включён светодиод HL2 «Событие», сигнализируя об этом. Заметив этот сигнал, рекомендуется обнулить счётчик событий, установив микроконтроллер в исходное состояние.
Для автоматического перезапуска контроллера котла его следует подключить к электросети через контакты реле K1. При пониженном давлении теплоносителя он будет выключен и вновь включён через 3 с после восстановления давления. Это реле может быть любого типа, рассчитанное на коммутацию напряжения сети с двумя парами нормально разомкнутых контактов и обмоткой с номинальным напряжением 12 В и сопротивлением не менее 150 Ом. Для котла с электронагревателями реле K1 должно иметь контакты достаточной мощности.
Программа микроконтроллера.
Автор: А. Гетте, г. Рязань
Возможно, вам это будет интересно:
meandr.org
Регуляторы температуры и давления отопления
Содержание статьи:
Во время работы отопительной системы необходимо изменять параметры давления и температуры теплоносителя. Это может быть связано с несколькими факторами – перегрев горячей воды, неравномерное гидравлическое распределение. Для решения этих проблем следует установить регуляторы температуры и давления системы отопления.
Приборы контроля температуры отопления
Электронный термостат
Чаще всего необходимо изменять параметры температуры в отопительной системе. Это можно делать как комплексно для всей сети, так и для каждого прибора в отдельности. Поэтому на ответственных участках магистрали нужен механический регулятор температуры для отопления или его электронный аналог.
Какие задачи должны выполнять эти приборы? Прежде всего – контроль и своевременное изменение температурного режима в системе. В зависимости от конструкции и области применения регуляторы температуры для батарей отопления и всего теплоснабжения в целом могут быть нескольких типов:
- Контроллеры работы всей отопительной системы. К ним относится погодный регулятор отопления, который подключается непосредственно к котлу или распределительному узлу системы;
- Терморегуляторы зонального воздействия. Эту функцию выполняет регулятор батареи отопления, который ограничивает приток теплоносителя в зависимости от текущих показаний температуры.
Каждый из этих классов приборов отливается конструктивно и имеет свою индивидуальную схему установки. Поэтому для правильной комплектации теплоснабжения необходимо разобраться в специфике всех типов терморегуляторов.
Специалисты рекомендуют приобретать радиаторы отопления с регулятором температуры. Это позволит не только сэкономить, но исключит вероятность покупки неправильной модели.
Механические терморегуляторы отопления
Конструкция механического терморегулятора
Механический регулятор батареи отопления является самым простым и надежным прибором для полуавтоматического и автоматического контроля нагрева поверхности радиатора. Он состоит из двух связанных между собой узлов – запорной арматурой и управляющей термоголовкой.
В корпусе управляющей части есть термочувствительный элемент, который изменяет свои размеры под действием температуры. Он соединен с игольчатым клапаном, ограничивающим приток теплоносителя. Для контроля изменения положения клапана регулятор отопления в квартиру имеет спиральную пружину, которая соединена с регулировочной ручкой. Ее поворот увеличивает или уменьшает степень прижатия пружины к теплочувствительному элементу, тем самым устанавливая температуру срабатывания прибора.
Преимущества применения механического регулятора температуры для отопления заключаются в следующем:
- Возможность регулировки нагрева отдельного радиатора без влияния на параметры всей системы;
- Простая установка и обслуживание. Эту работу может выполнить даже не специалист. Важно лишь ознакомиться с инструкцией по монтажу в радиаторы отопления регуляторов температуры;
- Конструкция рассчитана для радиаторов всех типов – стальных, алюминиевых, биметаллических и чугунных. Однако установка регулятора в чугунную батарею отопления не всегда целесообразна. Этот материал обладает высокой теплоемкостью.
Основная сложность монтажа радиаторов отопления с регулятором температуры заключается в правильном расположении управляющего элемента. Нельзя, чтобы горячий воздух от труб или батареи воздействовал на термочувствительный элемент. Это приведет к его неправильному функционированию.
Технология монтажа механического регулятора температуры для теплоснабжения может изменяться в зависимости от конструкции батареи и способа ее подключения к отоплению.
Электронные программаторы отопления
Программатор отопления
Значительно большим функционалом обладают погодные регуляторы отопления. Они состоят из электронного блока управления, который может подключаться к другим элементам теплоснабжения – котлу, терморегуляторам, циркуляционным насосам.
Принцип работы электронных регуляторов отопления в квартиру отличается от механических. Они обрабатывают показания встроенного или внешних термометров для передачи команд управляющим элементам. Так, при изменении температуры в отдельном помещении подается команда на сервопривод регулятора радиатора отопления, который в свою очередь изменяет положение игольчатого клапана.
Специфика функционирования погодный регулятор теплоснабжения выражается в таких нюансах:
- Обеспечение постоянной подачи электричества для работы прибора;
- Подключение к другим элементам отопления может быть осуществлено, если устройство регулятора отопления в квартиру имеет соответствующие разъемы;
- Изменение параметров работы контроллера зависит от заводских настроек. Некоторые модели для радиаторов теплоснабжения с регулятором температуры имеют неизменяемые настройки. Комплексные программаторы отличаются гибким программным обеспечением.
Для организации дистанционного управления регулятором отопления в доме можно установить модуль GPS. С его помощью данные о состоянии системы будут передаваться пользователю в виде SMS. Таким же образом осуществляется обратное управление теплоснабжением. Ручной регулятор температуры отопления не имеет такой функции априори.
Настройка регуляторов температуры для радиаторов отопления осуществляется на основе расчетных параметров системы. В противном случае возможно некорректное функционирование устройства.
Терморегуляторы в отопительных коллекторах
Терморегуляторы в коллекторе отопления
Кроме установки ручных регуляторов температуры отопления в батареи они применяются для комплектации коллекторного теплоснабжения. Их монтаж выполняется как в центральные распределительные гребенки, так и в узел управления системой водяного теплого пола.
В отличие от регуляторов для отопительных радиаторов, в коллекторной группе они выполняют функцию по контролю объема потока теплоносителя в отдельные контуры теплоснабжения. Поэтому требования к конструкции и ее функционалу несколько выше, чем у устройств, рассчитанных для комплектации батарей.
Есть несколько видов терморегуляторов для коллекторных групп:
- Ручные регуляторы температуры теплоснабжения. Конструктивно ничем не отличаются от аналогичных устройств для батарей. Разница в размере подключаемого патрубка и температурном диапазоне работы. В эксплуатации неудобны, так как настраивать параметры для отдельного контура приходится вручную;
- Терморегуляторы с сервоприводом. Зачастую они подключаются к внешнему модулю управления. Изменение положения заслонки происходит только при поступлении команды от программатора. Возможны варианты с установкой выносного датчика температуры. Это чаще всего делается для организации смесительных узлов.
Установка и эксплуатация подобных терморегуляторов позволит добиться точной настройки отдельных контуров в отоплении. Таким образом можно сэкономить на затратах по использованию энергоносителя и оптимизировать работу всей системы в целом.
Есть два типа терморегуляторов для коллекторного отопления – со съемными сервоприводами и стационарными. Выбор зависит от требуемого функционала системы.
Регуляторы давления в отоплении
Группа безопасности отопления
В закрытой системе теплоснабжения помимо температуры есть еще один не менее важный показатель – давление. В результате нагрева теплоносителя происходит его расширение. С одной стороны это явление способствует лучшей циркуляции горячей воды. Но если не установить регулятор давления для отопления – может произойти аварийная ситуация.
Нормальное значение этого параметра колеблется от 2 до 5 атм. в зависимости от типа отопительной системы. В централизованных магистралях возможно кратковременное превышение давления до 10 атм. Для его стабилизации и предназначен регулятор давления системы отопления.
Принцип работы гидрострелки
В настоящее время есть несколько типов этих приборов, которые отличаются не только внешне, но и функциональными возможностями:
- Спускной клапан. Удаляет избыток теплоносителя для компенсации давления;
- Воздухоотводчик. Предназначен для своевременной ликвидации воздушных пробок. Они формируются из-за перегрева горячей воды и могут привести к возникновению аварийных ситуаций;
- Гидрострелка. Этот регулятор давления воды в системе отопления применяется не только для коллекторных систем, но и в двухтрубных схемах. Он стабилизует давление между подающей и обратной трубой теплоснабжения.
Кроме гидрострелки все остальные приборы для регулирования давления воды в системе отопления имеют изменяемые параметры срабатывания. Т.е. пользователь может сам выставить предельные значения давления, при появлении которых активируется регулирующий элемент.
Расширительный бак для стабилизации давления отопления
Принцип работы расширительного бака
Ключевое влияние на стабильность работы закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией оказывает расширительный бак. Он предназначен для автоматической компенсации возникшего избыточного давления на трубы и радиаторы.
Конструктивно это устройство для регулирования давления в отоплении представляет собой емкость, разделенную на две части эластичной мембранной. Одна из полостей с помощью патрубка подключается к отоплению, а во вторую нагнетается воздух. При этом значение давление во второй должно быть меньше максимально допустимого на 5-10%.
Принцип работы мембранного регулятора давления системы отопления можно описать следующим алгоритмом:
- Давление в системе нормальное – мембрана не изменяет своего положения.
- Произошло критическое расширение теплоносителя. Одновременно с этим мембрана смещается в сторону воздушной камеры, тем самым увеличивая общий объем теплоснабжения. Происходит компенсация избыточного давления.
- Резкое падение объема теплоносителя. Регулятор давления воды в отоплении уменьшает объем путем смещения мембраны в сторону водяной камеры. Это происходит под воздействием давления воздушной камеры.
Таким способом происходит автоматическое регулирование давления в отопительной системе. При выборе модели расширительного бака необходимо учитывать возможность замены эластичной мембраны. Есть модели, где это может сделать сам пользователь. Но для баков с небольшим объемом такой возможности нет. После двух-трех сезонов эксплуатации приходится демонтировать старый модуль отопления и устанавливать новый.
Как правильно рассчитать параметры устройств для регулирования давления и температуры отопления? Для этого рекомендуется воспользоваться специализированными программными комплексами. Предварительно вносятся характеристики дома (степень утепления), графическая схема расположения труб, радиаторов и других компонентов теплоснабжения. На основе полученных данных программа даст оптимальные параметры всех элементов.
В видеоматериале можно ознакомиться со спецификой подключения комнатного регулятора температуры в отоплении:
strojdvor.ru
Регулятор давления теплоносителя в системе отопления
Разное
Главная Радиолюбителю Разное
В системах отопления частных домов (коттеджей), использующих газовые или электрические котлы, время от времени падает давление теплоносителя, вследствие чего отопление приходится выключать для поиска и устранения причины сбоя. Это может быть микропротечка теплоносителя через соединения трубопроводов и краны, автоматический сброс котлом воздуха, накопившегося в системе, остывание системы зимой в результате отключения электричества и прочее.
Предлагаемое устройство позволяет следить за давлением теплоносителя и восстанавливать его при падении. Особенно явно проявляются колебания давления теплоносителя, если газовый котёл оснащён управляющим им датчиком температуры воздуха в доме. Как только температура воздуха достигает заданного значения, такой котёл получает команду погасить горелку, теплоноситель остывает (особенно в сильные зимние морозы), его давление падает иногда до критического уровня. После этого газовый котёл не может автоматически включиться и выводит сообщение об отказе.
Когда в доме постоянно находятся люди, проблема решается просто: в систему отопления всегда можно добавить воды из системы водоснабжения. Но если загородный дом посещают только по выходным и обнаруживают, что он остыл, а система отопления автоматически не запустилась, то приходится тратить несколько часов на устранение неполадки, запуск котла и согревание дома.
Колебания давления становятся неизбежными и бывают критичными в тех случаях, когда, например, температура в помещении в выходные дни поддерживается на уровне +23 °C, а в течение недели не выше +10 °C. Это плохо для строительных и отделочных материалов, а в сильные холода может произойти размораживание системы водоснабжения.
Устройство вовремя реагирует на возможные протечки. Если произошла серьёзная разгерметизация системы и давление не удалось восстановить за две минуты, регулятор перекрывает подачу воды в систему, чтобы не затопить дом, и включает сигнал аварии. Если протечка незначительна, но больше обычных микропотерь, и устройству в течение недели удалось дважды восстановить давление, которое тем не менее снова упало ниже нормы, на третий раз подача воды будет перекрыта. До устранения неполадки станет мигать сигнал аварии. Из этого состояния регулятор можно вывести, лишь отключив его не менее чем на5 сот электросети и снова включив.
В случае падения давления есть возможность выключить котёл и повторно включить его лишь после того, как давление будет восстановлено. Это бывает необходимо, чтобы установить в исходное состояние контроллер котла.
При правильном исполнении и регулировке системы отопления давление теплоносителя в ней приходится восстанавливать не более одного-трёх раз за отопительный сезон.
Схема регулятора изображена на рис. 1. Он построен на микроконтроллере PIC12F629-I/P (DD1). Загруженная в микроконтроллер программа непрерывно контролирует давление теплоносителя. Датчик давления (рис. 2) сделан из обычного стрелочного манометра, к стрелке которого приклеен эпоксидным клеем полукруглый «флажок» из фольги, перекрывающий поток инфракрасных лучей между излучающим диодом VD1 и фототранзистором VT2, если давление понижено. В этом случае фототранзистор закрыт, а напряжение на его коллекторе и на входе GP3 микроконтроллера имеет высокий логический уровень.
Рис. 1. Схема регулятора
Рис. 2. Датчик давления
Когда давление достигает нормы или превышает её, «флажок» выходит из зазора между излучающим диодом и фототранзистором, который под действием ИК-излучения открывается. Уровень напряжения на коллекторе фототранзистора и на входе GP3 микроконтроллера становится низким.
Анализируя уровень напряжения на входе GP3, программа микроконтроллера принимает решение, нужно ли открыть или закрыть кран, подающий в системуотопления теплоноситель (воду из водопровода). Электродвигатель M1, в зависимости от полярности приложенного к нему напряжения, поворачивает кран в сторону открывания или закрывания.
Применённый кран CWX-15N CR-01 (рис. 3) — латунный шаровой с электроприводом и конечными выключателями в крайних положениях. Для его открывания напряжение на электродвигатель программа подаёт в течение 3 с. Для гарантированного закрывания крана напряжение соответствующей полярности подаётся дольше — 7 с.
Рис. 3. Кран CWX-15N CR-01
Узел управления электродвигателем М1 построен на транзисторах VT1, VT3- VT5, VT7 и VT8. Когда на выходах GP4 и GP5 микроконтроллера установлены низкие логические уровни напряжения, все перечисленные транзисторы закрыты, поэтому двигатель M1 обесточен.
Одновременное появление на выходах GP4 и GP5 высоких логических уровней напряжения программой не предусмотрено. Однако если это всё-таки произойдёт в результате сбоя, транзисторы VT1 и VT3 останутся закрытыми, предохраняя этим от одновременного открывания транзисторы VT4, VT5, VT7 и VT8, которые иначе могли бы быть повреждены текущим через них «сквозным» током.
Разные уровни напряжения на выходах GP4 и GP5 открывают только один из транзисторов, VT1 или VT3. При этом открываются соответственно пары транзисторов VT5 и VT8 либо VT4 и VT7, подключая электродвигатель M1 к источнику питающего напряжения в одной или другой полярности. Кран открывается или закрывается в соответствии с командой микроконтроллера.
Если при открытом кране в течение двух минут давление не придёт в норму, он будет закрыт, чтобы не затопить помещение, и будет включён светодиод HL1 «Авария». Попыток восстановить давление больше не будет до устранения поломки и установки микроконтроллера DD1 в исходное состояние путём отключения питания устройства на 5 с.
При незначительной протечке давление удастся восстановить, но если оно вновь падает, поскольку протечка не устранена, устройство попытается восстановить давление ещё раз. Однако на третий раз он не откроет кран, а светодиод HL1 станет мигать. Попыток восстановить давление больше не будет до устранения поломки и приведения микроконтроллера в исходное состояние.
Если регулятор хотя бы однажды восстанавливал давление, будет включён светодиод HL2 «Событие», сигнализируя об этом. Заметив этот сигнал, рекомендуется обнулить счётчик событий, установив микроконтроллер в исходное состояние.
Для автоматического перезапуска контроллера котла его следует подключить к электросети через контакты реле K1. При пониженном давлении теплоносителя он будет выключен и вновь включён через 3 с после восстановления давления. Это реле может быть любого типа, рассчитанное на коммутацию напряжения сети с двумя парами нормально разомкнутых контактов и обмоткой с номинальным напряжением 12 В и сопротивлением не менее 150 Ом. Для котла с электронагревателями реле K1 должно иметь контакты достаточной мощности.
Программа микроконтроллера имеется здесь.
Автор: А. Гетте, г. Рязань
Дата публикации: 14.08.2017
Мнения читателей
- ыыы / 17.12.2018 — 15:47
монтажной схемы нет к устройству ?( - Александр / 15.08.2017 — 22:01
При падении давления котёл отключается сам. Любой котёл контролирует наличие давления в системе отопления (но не восстанавливает его). Данное устройство восстанавливает давление. Если зимой свет отключат на 3 — 4 часа система остывает трудно предсказать насколько упадёт давление.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:
www.radioradar.net
Регулятор давления жидкости
Регулятор давления жидкости в отопительной системе применяют для снижения и контроля постоянного давления за клапаном. Без этого устройства очень сложно сохранить систему теплоснабжения в рабочем состоянии и избежать аварий. Такие приборы используются в тепловых пунктах (ИТП, ЦТП, БТП), в источниках отопления и теплоснабжения (котельных, ТЭЦ).В чем причина необходимости регулятора
В отсутствии теплоносителя отопительная система, в которую входят системы трубопроводов, регулирующая арматура, теплообменники и радиаторы находятся в безопасности, так как показатели значения давления находятся в норме. Как только система заполняется водой, показатели начинают расти, так как воздух из трубопровода вытесняется.
Как только запускается теплонагреватель, картина резко меняется. При повышении температуры воды ее объем увеличивается и напор становится больше. Также растет нагрузка на теплотехническое оборудование и стенки трубопроводов. То есть напор воды зависит от скорости повышения ее температуры. стоит отметить, что давление на всем участке отопительной системы отличается, так как температурные показатели на обратке ниже, чем в подающем трубопроводе.
Чтобы снизить опасное давление и взять его под контроль используют регулятор давления жидкости, который бережет систему от чрезмерного износа и позволяет избежать аварии.
Технические характеристики
Прибор изготавливают из высокопрочных теплоустойчивых материалов, которые переносят резкие перепады температур и напора, и имеют высокую устойчивость к износу. Также регулятор давления жидкости в отопительной системе состоит из следующих элементов:
- корпуса;
- уплотняющей прокладки;
- заглушки;
- пружины;
- клапана;
- мембраны;
- штока.
Прибор имеет следующий принцип действия: во время повышения давления клапан прикрывается и увеличивает значение расхода через проходное сечение, тем самым выравнивая показатели. Когда показатели приходят в норму клапан приходит в исходное положение .
Поток может пройти через систему только в случае, когда клапан, соединенный с мембраной с помощью штока, открыт. Происходит это в момент снижения давления на выходе, когда натяжение пружины, которая воздействует на диафрагму, ослабевает. После того как давление нормализовалось редуктор полностью открывается.
Настройка редуктора
Регулятор давления жидкости настраивается только при полностью заполненной системе. При помощи рожкового или шестигранного гаечного ключа делают поворотные движения настроечной гайки регулятора, устанавливая требуемое давление после него. Также можно в любой момент времени по показаниям манометра изменить выходное давление, повернув наружный винт по часовой стрелке или против, чтобы сделать его меньше.
Безопасность
Перед тем, как использовать прибор обязательно рекомендую ознакомиться с его техническими рабочими характеристиками и допустимыми нормами работы описанными в инструкции по эксплуатации. Если давление и температура превышают нормы, при которых редуктор может полноценно функционировать, то использовать его не допустимо.
Чтобы избежать несчастных случаев во время установки и использовании рекомендуют придерживаться правил безопасности и не нарушать элементарные требования. Для защиты прибора от загрязнений и засорения необходимо устанавливать специальный сетчатый фильтр с ячейками не больше 0,5 мм. Также, в период использования отопительной системы периодически проводят технический контроль – осмотры.
gardarikamarket.ru
Регулятор расхода теплоносителя используется для подачи горячей воды заданных параметров в отопительную сеть зданий, устанавливается в зданиях между тепловой сетью и потребителем тепла. Сущность изобретения состоит в том, что исполнительное устройство в виде электромагнитного клапана, управляемое электронным регулятором, осуществляет подачу горячей воды импульсами. Применяется в коммунальном хозяйстве. 1 н.п.ф., 1 илл.
Полезная модель относится к устройствам, обеспечивающим теплоснабжение зданий, и устанавливаемым в индивидуальных теплопунктах между тепловой сетью и потребителем тепловой энергии. Регуляторы расхода теплоносителя применяются в коммунальном хозяйстве.
Отопление зданий осуществляется от центральных котельных горячей водой, которая подается по тепловой сети в индивидуальные тепловые пункты. Регуляторы расхода теплоносителя являются связующим звеном между тепловой сетью и потребителями теплоты. Регуляторы расхода теплоносителя обеспечивают подачу в здания горячей воды определенных температуры и давления, а также необходимого количества горячей воды для бытовых нужд, которая создает заданный температурный режим в здании.
Необходимое количество воды для отопления здания в индивидуальном тепловом пункте определяет регулятор расхода теплоносителя, который по сигналу датчиков температуры увеличивает подачу горячей воды, когда в здании температура ниже нормы или уменьшает подачу горячей воды, когда в здании температура выше нормы. Для этой цели создается система регулирования подачи воды в здание, которая состоит из трубопроводов, по которым горячая вода транспортируется в здание, а холодная удаляется обратно в тепловую сеть для подогрева, регулятора расхода, вспомогательных клапанов, смесительных устройств циркуляции воды в здании, фильтров, регулятора перепада давления, приборов измерения и учета тепла.
Известен регулятор расхода теплоносителя, применяемого в индивидуальном тепловом пункте, взятого в качестве аналога [1].
Индивидуальный тепловой пункт состоит из трубопроводов, подающего горячую воду и отводящего холодную. На подающем трубопроводе установлен фильтр, регулятор перепада давления, регулирующий клапан с электроприводом, управляемым электронным регулятором, циркуляционного насоса, а между подающим и отводящим трубопроводами установлен обратный клапан.
Работа индивидуального теплового пункта происходит следующим образом. Горячая вода поступает по подающему трубопроводу через фильтр в регулятор перепада давления, который поддерживает постоянным перепад давления на входе теплопункта. Последовательно с ним установлен регулирующий клапан, который пропускает столько горячей воды, сколько необходимо для создания заданной температуры в здании. Далее через циркуляционный насос вода подается в теплообменники здания. Из теплообменников охлажденная вода поступает в тепловую сеть для повторного подогрева. Регулирующий клапан управляется электронным регулятором, который корректирует количество подаваемой горячей воды в теплообменники в зависимости от температуры наружного воздуха, температуры воды и температуры воздуха в здании.
Регулирование в такой системе отопления происходит в пропорциональном режиме, то есть, когда батареи отопления и помещения охлаждаются больше, то постоянно больше все время протекает горячая вода. Скорость воды зависит от температуры горячей воды и температуры воздуха снаружи помещения. Когда скорость воды незначительна, то горячая вода будет в первых по потоку батареях, а в остальных — холодная. Для смешения воды в системе отопления применяют циркуляционный насос, который транспортирует воду по замкнутому кольцу системы отопления здания.
Недостатком этой системы является низкая надежность конструкции в связи с наличием электрического насоса, который может остановиться, когда отключится
электропитание. Кроме того, наличие насоса увеличивает стоимость комплектования теплового пункта и стоимость эксплуатации теплопункта.
Известен регулятор расхода теплоносителя, применяемый в индивидуальном тепловом пункте, взятый в качестве прототипа, схема установки которого в тепловом пункте показана в [2].
Индивидуальный тепловой пункт состоит из подающего горячую воду трубопровода, отводящего холодную воду трубопровода, грязевиков, регулятора расхода, регулятора давления, обратных клапанов, элеватора, приборов измерения температуры и давления, счетчиков расхода воды и тепла.
В индивидуальный тепловой пункт горячая вода поступает из тепловой сети через обратный клапан и грязевик, далее вода поступает в регулятор расхода и через элеватор и обратный клапан к отопительным приборам здания. Из отопительных приборов охлажденная вода выходит последовательно через обратный клапан, грязевик, счетчик воды и тепла. Назначение всех перечисленных приборов и арматуры известно и понятно из их наименования. Установленный регулятор расхода исполняет функцию регулирования в пропорциональном режиме. В пропорциональном режиме регулирования скорость воды в трубах и элеваторе может быть заданной или намного меньше заданной. Если скорость воды в элеваторе меньше заданной, то элеватор практически не смешивает горячую воду, которая поступает из теплосети, с охлажденной в нагревательных батареях водой, и поэтому в первых батареях вода будет горячей, а в остальных — холодной. В этом состоит основной недостаток регулирования расхода теплоносителя в отопительной системе.
В основу разработки полезной модели регулятора расхода теплоносителя поставлена задача повышения качества отопления зданий путем установления управляемого электронным регулятором электромагнитного клапана, осуществляющего подачу горячей воды импульсами максимального расхода.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в качестве исполнительного элемента используется электромагнитный клапан нормально открытого
типа, а управление осуществляется электронным регулятором посредством подачи горячей воды импульсами максимального расхода.
Общие с прототипом существенные признаки: исполнительное устройство и управляющий электронный регулятор.
Существенные отличительные признаки заявляемой полезной модели регулятора расхода теплоносителя, обеспечивающие получение технического результата, следующие:
— управляемый электронным регулятором электромагнитный клапан нормально открытого типа, осуществляющий регулирующие воздействия регулятора посредством подачи горячей воды импульсами максимального расхода.
Указанные существенные отличительные признаки обеспечивают следующий результат.
Подача горячей воды в отопительную систему здания импульсами максимального расхода обеспечивает за счет сильного подмеса равномерное смешивание горячей и охлажденной воды, порция которой поступает в отопительную систему. В паузе между импульсами происходит охлаждение смешанной воды во всей системе. Следующий импульс также обеспечивает как подачу горячей воды так и равномерное ее смешивание с охлажденной. В результате в отопительную систему поступает всегда равномерно смешанная горячая и охлажденная вода независимо от средней скорости воды в о
poleznayamodel.ru
запорная регулирующая арматера, регулировочные краны давления, фото и видео примеры
Содержание:1. Необходимость обустройства отопления
2. Способы регулировки системы отопления
3. Работы по регулировке отопления запорной арматурой
Без качественно выполненного монтажа отопительного оборудования невозможно создать условия для нахождения в здании в холодное время года. Каждый владелец частного дома должен иметь представление, как осуществляется регулировка системы отопления, иначе комфортные условия для отдыха и сна членов семьи обеспечить не удастся.
Необходимость обустройства отопления
Потребность обогревать собственный дом существовала всегда, но способы для достижения данной цели были самыми разными. Не одну сотню лет в России использовались классические русские печи, а чуть позже появились камины. На смену традиционным отопительным конструкциям пришли современные приборы и системы теплоснабжения, которые по качеству и эффективности превосходят своих предшественников.
В настоящее время система отопления представляет собой конструкцию, которая, как правило, состоит из следующих основных элементов:
- нагревательный котел;
- трубопровод;
- отопительные приборы.
Внутри отопительной системы находится теплоноситель. В большинстве случаев для обогрева частных домовладений используют воду, поскольку в случае утечки она с экологической точки зрения не представляет опасности для людей и окружающей среды.
Из всех видов жидких теплоносителей именно вода лучше всего накапливает тепло и, остывая, отдает его.
Функционирование системы заключается в передвижении горячего теплоносителя по ней при помощи циркуляционного насоса. Вода сначала нагревается в котле, а затем распределяется по трубам, из которых поступает в радиаторы.
Способы регулировки системы отопления
Нередко происходит так, что ошибки, допущенные при монтаже системы отопления, можно обнаружить только после запуска оборудования в эксплуатацию. Среди причин возникновения сбоев в теплоснабжении дома значится неправильное определение требуемого количества теплоносителя. Когда жидкости в системе мало, в помещении будет холодно, а если много, воздух перегревается и не переходит в другие комнаты.
Для настройки работы требуется регулировка отопительной конструкции. Если ее не произвести, тогда срок эксплуатации оборудования значительно сократится.
Регулировка системы отопления выполняется одним из двух методов:
- качественным способом – путем изменения температуры теплоносителя;
- количественным способом – при нем меняют объем жидкости.
Качественная регулировка осуществляется на источнике теплоты, а количественная – непосредственно на отопительной конструкции. До того, как приступить к ее выполнению, определяют объем расходуемой жидкости и температуры теплоносителя, используя для этого специальные приборы — водомер и расходомер.
Чаще всего монтируют двухтрубные системы обогрева, способные обеспечить в доме тепло и комфорт. Также потребуется запорно-регулирующая арматура для отопления.
Работы по регулировке отопления запорной арматурой
На протяжении всего процесса поступающая в систему вода должна иметь постоянную температуру. Регулировку, как правило, производят согласно перепадам температуры при помощи изменения объема подаваемой воды, что зависит от типа отопительной системы и теплового ввода.
Зависят перепады температуры от объема расходуемой воды и эта величина обратно пропорциональна. Таким образом, чтобы увеличить перепад до необходимого значения, следует уменьшить расход теплоносителя. Для этого или прикрывают задвижку, расположенную на вводе, или уменьшают сам расход.
Чем больше проходит воды через обогревательные приборы, тем скорость ее передвижения выше и соответственно теплоноситель меньше остывает. В итоге средняя температура в радиаторе повышается и увеличивается теплоотдача прибора.
После завершения регулировки в тепловом узле, наладке подлежат отдельные стояки конструкции. В случае возникновения проблем ремонт проводят так, чтобы можно было задействовать регулировочные краны для системы отопления на стояках или балансировочные вентили (подробнее: «Регулировочные краны для радиаторов отопления, установка вентиля»).
Один из способов регулировки системы отопления показан на видео:
Когда на отопительных стояках имеются лишь краны, производят только предварительную регулировку. При этом учитывают, что чем ближе расположен стояк к вводу, тем больше следует приоткрыть кран. Это необходимо, чтобы запорная арматура на отопление на самом близком стояке пропускала минимальный объем воды.
Одновременно на стояке, находящемся дальше всего нужно открыть кран, такой как на фото. Сначала проверяют качество прогрева самого дальнего по расположению стояка и заканчивают тем, который находится ближе всего.
Обычно в двухтрубных системах по причине напора перегреваются приборы на верхних этажах. Если этого недостатка нет на нижнем этаже, тогда необходима регулировка радиаторов отопления верхних.
При наличии крана двойной регулировки есть возможность уменьшить проходное сечение (прочитайте: «Как выполняется регулировка батарей отопления – варианты и способы регулирования теплоотдачи радиаторов»). При отсутствии таких кранов регулировка батарей отопления производится при помощи установки дроссельных шайб.
В двухтрубных системах теплоснабжения равномерность прогрева радиаторов будет повышаться при увеличении расхода воды. Важнейший параметр для отопительных конструкций – рабочее давление (прочитайте: «Потери и перепад давления в системе отопления — решаем проблему»). Чтобы его понизить используют регулятор давления в системе отопления, а для повышения – циркуляционные насосы.
Температура теплоносителя при выполнении регулирования прибора не может превышать 50-60 °С. После завершения наладки температуру воды необходимо довести до 90 °С, и проверить еще раз нагреваемость радиаторов при таком температурном режиме. Желательно для регулировки систем отопления обращаться за услугой к специалистам.
teplospec.com